Asetyyli-CoA
Määrittely
Asetyyli-CoA-tai asetyyli koentsyymi A on osa soluhengitys (energy conversion), joka lisää asetyyliryhmiä biokemiallisia reaktioita. Nämä reaktiot käytetään aineenvaihdunta proteiineja, hiilihydraatteja ja lipidejä, jotka tarjoavat energialähteiden muotoja adenosiinitrifosfaatin (ATP), maitohappo, ja ketoaineita. Viimeaikaiset tutkimukset osoittavat, että asetyyli-CoA: lla on tärkeä sääntelytehtävä myös solunsisäisissä mekanismeissa. Se on tärkeää myös energiantuotannolle paastotessa tai nälkään näännyttäessä.,
Asetyyli-CoA Muodostuminen
Asetyyli-CoA muodostuminen tapahtuu sisällä tai ulkopuolella, solun mitokondrioissa. Metaboliittina (aineenvaihdunnassa Välttämätön aine) asetyyli-CoA: n on oltava vapaasti saatavilla. Sitä voidaan valmistaa hiilihydraattien (glukoosin) ja lipidien (rasvahappojen) katabolian (hajoamisen) kautta. Sen ensisijainen tehtävä on siirtää asetyylin hiiliatomit muihin molekyyleihin.
komponentit asetyyli co-A, ei ole yllättävää, asetyyli ja koentsyymi A. asetyyli-ryhmä edustaa kemiallinen kaava CH3CO., Asetyyliä valmistetaan hajottamalla pyruvaattia, joka on hiilihydraatin johdannainen. Pyruvaatin hajotessa se tuottaa pieniä sitoutuneita hiilimolekyylejä (C2). Kun ne reagoivat CoA: n kanssa, yhdistetystä molekyylistä tulee asetyyli-CoA.
Koentsyymi A on kofaktorina – se auttaa entsyymiä tarjota vaikutusta. Co-A valmistetaan nauttimalla B5-vitamiinia (pantoteenihappoa tai pantotenaattia)., Tämän vitamiinin luonnollisia lähteitä ovat kaali ja parsakaali, täysjyvävilja ja peruna. Kemiallinen kaava koentsyymi A on C23H38N7O17P3S.
Monet lajit suoliston bakteerit valmistavat pantotenaatti tiettyjä aminohappoja. Kun pantotenaattipitoisuudet kehossa ovat alhaiset, myös CoA-ja asetyyli-CoA-tasot ovat alhaiset. Koska CoA: n tuotanto on päällekkäistä muiden vitamiinintuotantoreittien kanssa, ne voivat vaikuttaa myös sekä CoA: n että asetyyli-CoA: n saatavuuteen. Esimerkkejä kilpailevista vitamiineista ovat foolihappo ja tiamiini.,
Asetyyli sitoo koentsyymi valvotuissa olosuhteissa. Näitä muodostumisreittejä kuvataan tarkemmin seuraavissa kappaleissa. Kreb: n syklin tai sitruunahappokierron perustiedot ovat erittäin hyödyllisiä asetyyli-CoA: n oppimisessa.
Asetyyli-CoA Muodostumisen Kautta Glukoosia
Asetyyli-CoA muodostuminen yleisimmin esiintyy aikana glukoosin hajoamista., Kun hiilihydraatit on hajotettu ruoansulatusentsyymien avulla, voi alkaa solujen glukoosiaineenvaihdunnan tai glykolyysin ensimmäinen vaihe. Glykolyysi on glukoosimolekyylien hajoamista. Tämä mekanismi tapahtuu solusytosolissa. Alla olevassa kuvassa glykolyysiä esitetään violetissa rasiassa.,
yksinkertaistettuna, on glykolyysin reaktio tuottaa kaksi vety-ioneja, yhteensä voittoa ja kaksi ATP-molekyyliä ja kaksi kunkin vettä ja pyruvaatti molekyylejä yhdestä glukoosi molekyyli (C₆H₁₂O₆).
C6 glukoosista tulee kaksi C3-pyruvaattimolekyyliä. Koko kemiallinen kaava pyruvaatti on C3H3O3 – jos katsot kaksi kemiallisia kaavoja pyruvaatiksi ja glukoosi, glukoosi on lähes jaettu kahtia., Glykolyysireaktiossa on vapautunut vetyatomeja.
toinen vaihe glukoosin aineenvaihduntaa riippuu läsnäolo tai puuttuminen happea tai kyky solujen käyttää sitä. Jos happea ei ole tai on vähän, pyruvaatti kulkee anaerobista reittiä, joka johtaa maitohapon tuotantoon (anaerobinen hengitys).,
Aerobinen hengityksen (energian tuotanto hapen läsnäollessa), mutta lähettää pyruvaatti osaksi sitruunahappokierron. Sitruunahappokierto, joka tunnetaan muuten trikarboksyylihapon (TCA) syklinä tai Krebin syklinä, on solunsisäisen energiantuotannon peruskivi.
aerobiseen sykliin pääsy voi tapahtua vasta kolmen valmisteluvaiheen jälkeen., Ensinnäkin kaksi pyruvaattimolekyyliä (C3) käyvät läpi oksidatiivisen fosforylaation (elektroninvaihto). Tässä vaiheessa ei ole kyse asetyyli-CoA: sta.
Toiseksi, energiaa vapauttava vaihe muuntaa ADP neljä ATP-molekyylejä. Asetyyli-CoA: ta ei myöskään tarvita.
kolmas vaihe on muuntaminen pyruvaatti muunnetaan asetyyli ja myöhemmin sitova asetyyli saatavilla koentsyymi A. Vain, kun nämä kolme tapahtumaa on tapahtunut voi seuraava askel – Kreb ’ s cycle – edetä.,
muuntaminen pyruvaatti asetyyli-CoA on myös kolmivaiheinen prosessi, jota kutsutaan pyruvaatiksi oksidatiivisen dekarboksyloinnin. Tämä reitti tapahtuu solun mitokondrioiden sisällä; pyruvaattimolekyylit pääsevät mitokondrioihin aktiivisen kuljetuksen kautta.
Ensimmäinen, negatiivisesti varautuneet karboksylaatti-anioni-ryhmä (COO−) on poistettu pyruvaatti (C3H4O3) entsyymin pyruvaatiksi dehydrogenaasi muodostaa hiilidioksidia (CO2). Pyruvaatista on tullut nykyään C2H3O eli asetyyli.,
toiseksi karboksylaattianioniryhmän negatiivinen varaus auttaa kohti kofaktorireaktioita (nad+ – ja NADH-reaktioita). Jos tunnet Kreb: n kiertokulun, tiedät, että näillä kahdella cofactorilla on erittäin tärkeä rooli energiantuotannossa.
viimeinen vaihe pyruvaatti oksidatiivisen dekarboksyloinnin on liimaus koentsyymi asetyyli. Tämä suurienerginen ja hyvin reaktiivinen sidos muodostuu asetyyliryhmän ja koentsyymi-A: n rikin välille muodostaen asetyyli-CoA: n. Tämä molekyyli voi nyt vaikuttaa suoraan sitruunahappokiertoon.,
sitruunahappokierron jatkuvasti muotoja ja uudistaa koentsyymi A ja asetyyli-CoA. Yksi asetyyli-CoA-molekyyli tuottaa 10-12 ATP-molekyyliä. Jos asetyyli-ryhmä on vapautettu asetyyli-CoA, loput koentsyymi aids muuntaminen pyruvaatti asetyyli-CoA ennen palaamista sitruunahappokierron.,
Asetyyli-CoA Muodostumisen kautta Rasvahappoja
Asetyyli-CoA muodostuminen on myös sanottu esiintyä kautta rasvahappojen hajoamista; kuitenkin, se on nyt selvää, että tämä asetyyli-CoA-on tuote hiilihydraattien aineenvaihduntaa. Kuten asetyyli-CoA voidaan muuntaa rasva-ja päinvastoin se on joskus sekoittaa erillinen rooli; sen todellinen merkitys on monosakkaridi (glukoosi) aineenvaihduntaa katalysaattori.
rasva-aineenvaihduntaa, nautitaan triglyseridit ovat jaoteltu niiden pienin muoto – vapaat rasvahapot; nämä kuljetetaan verenkiertoon., Rasvakudoksessa olevat rasvasolut (adiposyytit) sitovat nämä rasvahapot glyseroliin ja varastoivat ne triglyseridiketjuina vara-energianlähteeksi. Kun hiilihydraattien lähteet ovat vähäiset, energiaa voi saada rasvasta.
Tämä liittyy lipolyysin triglyseridien osaksi negatiivisesti varautuneet rasvahappoja ja glyserolia. Rasvahappojen hapetusreaktiot (lisäämällä happea) muodostavat rasva – asyylikoa-ei-asetyylikoa. Tässä on sekaannus., Keho ei voi käyttää asyyli-CoA: ta Krebin kiertokulussa. Se on muunnettava asetyyli-CoA: ksi.
muuntaminen rasvahappojen asyyli-CoA-asetyyli-CoA tapahtuu mitokondriot ja vaatii entsyymin asyyli-CoA-dehydrogenaasi ja koko joukko reaktioita, jotka edelleen, kunnes kaikki hiilestä valmistetut rasvahappojen ketjussa on ollut muunnetaan asetyyli-CoA-molekyylejä. Nämä voivat sitten päästä Krebin kiertoon. ATP: n tuotos rasvahapoista on paljon pienempi kuin monosakkaridien – vain 14 hiilihydraatin 36.,
Asetyyli-CoA-Rakenne
Asetyyli-CoA rakenne koostuu kuljettavat koentsyymi ryhmä ja kiinnitetty asetyyli-ryhmä. Koentsyymi avustaa entsyymiä useiden biologisten molekyylien hajoamisessa.
asetyyliryhmiä sisältää kaksi hiili-yksikköä ja on kemiallinen kaava C2H3O. Ne koostuvat metyyliryhmä (CH3) bonded kautta yhden bond double-bonded karbonyyliryhmä (- CO).,
asetyyli-CoA, asetyyli-ryhmä joukkovelkakirjojen koentsyymi A. Koentsyymi on molekyyli, joka koostuu beeta-mercaptoethylamine, pantoteenihappo (tärkeä vitamiini), fosfaatti, ja adenosiinidifosfaattia (ADP). Koentsyymiosa on asetyyliryhmän siirtäjä. Se tuo asetyyliryhmän oikeaan paikkaan ja antaa asetyyliryhmän siirtää kaksi hiiliatomia muihin aineisiin sitruunahappokierron aikana.,
Asetyyli-CoA Glukoneogeneesistä
Glukoneogeneesiä on, yksinkertaistettuna, glykolyysin taaksepäin. Jos glukoosipitoisuus on alhainen, kuten diabeettinen hypoglykeeminen jakson aikana tai nälkään tai pitkäaikainen paasto, keho voi tehdä glukoosia ei-hiilihydraattien lähteitä. Asetyyli-CoA: lla on tärkeä sääntelytehtävä glukoneogeneesissä. Suurin osa glukoneogeneesistä tapahtuu maksan soluissa; vähäisiä reaktioita tapahtuu munuaisten soluissa.,
glukoneogeneesiä, pyruvaatti on ensin muunnettava phosphoenol pyruvic (PEP) happo, vaikutuksen alaisena useita entsyymejä. Asetyyli-CoA säätelee tätä muuntokurssia, koska se ohjaa suoraan yhtä monista tähän vaiheeseen osallistuvista entsyymeistä-pyruvaattikarboksylaasia.
palautetta kehon energiatarpeesta ja energiansaannista annetaan myös asetyyli-CoA: n saatavuuden kautta., Kun asetyyli-CoA-tasot ovat korkeat, pyruvaatti poistetaan sitruunahappokierron ja tallennetaan.
seuraava vaihe on fruktoosin muuntaminen glukoosiksi (maksan) soluliman endoplasmassa. Tämä glukoosi tarjoaa lisää, kustannustehokasta energiaa ja myös täydentää menetetty glykogeenivarastot maksassa. Valmistelevia vaiheita noudatetaan edellä kuvatulla tavalla asetyyli-CoA-muodostelmassa Glukoosiosan kautta.
asetyylikoentsyymi A: Lisärooleja
asetyyli-CoA on monia lisärooleja., Näitä ovat lipidi -, kolesteroli-ja steroidisynteesi, jotka ovat sappisuolojen, sukupuolihormonien, aldosteronin ja kortisolin lähde. Nämä kemikaalit ja hormonit tukea monenlaisia ruoansulatuskanavan, lisääntymis-ja hermoston toimintoja.
ketoaineita, suosittu keskustelunaihe laihtuminen foorumeilla, ovat seurausta nälkään tapahtumia., Oksaloetikkahapon saatavuus on tärkeää sitruunahappokierrossa ja liittyy suoraan asetyyli-CoA: n saatavuuteen. Sitruunahappokierrossa asetyyli-CoA yhdistyy oksaloetikkahapon kanssa muodostaen sitruunahappoa.
Kun nälkään tilassa tai aikana hypoglykemia, glykogeenin varaukset uhanalaisia tai niitä ei voida käyttää. Glukoneogeneesi-glukoosisynteesi rasvoista ja proteiineista-on välttämätön. Jos oksaloetikkahappoa on vähän, asetyylikoa muodostaa sen sijaan ketoniruumiita (ketogeneesi). Ketonirungolla oksaloetikkahappoa ei tarvita.,
Se on ketoaineita, jotka voidaan havaita hengenvetoon ihmiset kärsivät diabeettinen ketoasidoosi. Ketoaineita voi antaa energiaa tärkein elinten (sydän, munuaiset ja aivot), kun glukoosipitoisuus on alhainen.,
Tämä käyttö ei-glukoosi energian lähteistä on myös perusta matalan ruokavaliot, kuten hyvin matala ei-hiilihydraatti Atkinsin dieetti (joka on aiheuttanut paljon kiistaa vuosien varrella) ja viime aikoina mainostettu ajoittainen paasto elämäntapoja, jotka mahdollistavat hiilihydraatteja, mutta niihin liittyy paasto todetaan, 12-72 tuntia. Ajoittaisen paaston pitkäaikaisvaikutuksia ei ole vielä todistettu, mutta toistaiseksi tulokset vaikuttavat positiivisilta. Vähähiilihydraattinen ruokavalio näyttää antavan ristiriitaisia todisteita., Ne, jotka harkitsevat jompaakumpaa näistä ruokavalioista, pitäisi neuvotella ensin lääkärinsä kanssa ja järjestää puolivuosittaiset verikokeet.
